一輪必修第講酶公開課一等獎市優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件

活細(xì)胞中每時每刻進(jìn)行著的化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝(新陳代謝)（是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)）細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境條件：條件溫和:常溫常壓，酸堿度適中，有適合的生物催化劑————酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用2H2O2

2H2O+O2常溫加熱Fe3+過氧化氫酶豬肝研磨液90度水浴加熱滴加FeCl3溶液比較過氧化氫

(H2O2)在不同條件下的分解實驗：加入試管直接觀察實驗?zāi)康模和ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。1實驗原理12H2O22H2O＋O22H2O22H2O＋O22H2O22H2O＋O2加熱酶三氯化鐵20%的新鮮肝臟研磨液1滴3.5%的FeCl3溶液1滴生物催化劑：過氧化氫酶所含酶的相對數(shù)量：1無機(jī)催化劑：Fe3+Fe3+的相對數(shù)量：25萬實例：過氧化氫酶對過氧化氫的分解實驗步驟試管編號一二

2ml3%2ml3%2ml3%2ml3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴大量復(fù)燃反應(yīng)條件劑量

H2O2

濃度劑量氣泡產(chǎn)生帶火星的木條實驗步驟：1234觀察結(jié)果不明顯不復(fù)燃少量不復(fù)燃變亮較多1步驟試管編號

說明1234

一二

觀察結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量變量

H2O2

濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生帶火星木條對照實驗對照組實驗組實驗實驗步驟：1問題質(zhì)疑：？1、與1號試管相比，為什么2號試管加熱后過氧化氫就能分解？加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：使過氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。2、FeCl3中Fe3+和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的原因與2號試管的相同嗎？

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能1酶催化作用的本質(zhì)：20攝氏度測得過氧化氫分解的活化能條件活化能kj/mol沒有催化劑催化用膠態(tài)鉑催化過氧化氫酶催化75

5429催化劑催化作用的本質(zhì)是什么？降低化學(xué)反應(yīng)活化能1加入催化劑相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道

同無機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

例如圖表示物質(zhì)A生成物質(zhì)P的化學(xué)反應(yīng)在無催化條件和有酶催化條件下的能量變化過程。據(jù)圖判斷不正確的是A.bc段表示在酶催化下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要活化能B.ad段表示在無催化劑催化條件下，使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能C.若物質(zhì)A與物質(zhì)P之間轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，酶可同樣地降低正逆反應(yīng)的活化能D.若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將向上移動B酶與一般催化劑的共性1、改變化學(xué)反應(yīng)的速率，本身不被消耗（反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變）。2、酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)（只能催化熱力學(xué)允許進(jìn)行的反應(yīng)。）4、降低活化能，使化學(xué)反應(yīng)速率加快。3、加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時間，但不改變化學(xué)反應(yīng)方向和平衡點。1一、酶的本質(zhì)資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索1巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)畢希納酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納脲酶是蛋白質(zhì)李比希切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能酶來源功能化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞產(chǎn)生的催化劑酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物一、酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核(真核生物)來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶功能與原理生物催化，降低反應(yīng)的活化能作用場所胞內(nèi)胞外都可以起作用酶、激素、與維生素的比較比較項目酶激素維生素不同點來源本質(zhì)功能共同點活細(xì)胞內(nèi)分泌器官或細(xì)胞一般從食物中攝取蛋白質(zhì)RNA蛋白質(zhì)、多肽、脂質(zhì)小分子有機(jī)物催化作用調(diào)節(jié)作用某些酶的輔酶微量、高效1例9.關(guān)于酶的敘述中,正確的是().A．酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用B．酶都有消化作用C．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效率的有機(jī)物。D．酶都是在核糖體上合成的例10．在過氧化氫酶和Fe3+的催化效率比較的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是（

）。A．有利于過氧化氫酶的釋放

B．保護(hù)過氧化氫酶C．提高過氧化氫酶的活性

D．以上說法都不正確cA實驗組：待測酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色對照組：已知蛋白質(zhì)液＋雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色1、酶是蛋白質(zhì)的實驗探究（證明某種酶是蛋白質(zhì)）實驗設(shè)計思路：

通過對照，實驗組若出現(xiàn)紫色，則證明待測酶溶液是蛋白質(zhì)，否則不是蛋白質(zhì)。實驗結(jié)果分析：

自變量：是待測酶液和已知蛋白質(zhì)溶液，因變量：是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。實驗變量：

實驗組：待測酶液＋吡羅紅染液→是否呈現(xiàn)紅色對照組：已知RNA溶液＋吡羅紅染液→出現(xiàn)紅色。2、證明某種酶是RNA實驗設(shè)計思路：

通過對照，實驗組若出現(xiàn)紅色，則證明待測酶溶液是RNA，否則不是RNA。實驗結(jié)果分析：

自變量：是待測酶液和已知RNA溶液，因變量：是否出現(xiàn)紅色。實驗變量：

實例：探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用①淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的作用下都能水解成還原糖。還原糖能夠與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，生成磚紅色沉淀。淀粉（非還原糖麥芽糖淀粉酶蔗糖（非還原糖）葡萄糖+果糖蔗糖酶還原糖②用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，根據(jù)是否有磚紅色沉淀生成來判斷淀粉酶是否對二者都有催化作用。實驗原理：序號項目試管121注入可溶性淀粉2mL無2注入蔗糖溶液無2mL3注入新鮮淀粉酶液2mL，振蕩2mL，振蕩460℃溫水保溫5min5min5加斐林試劑1mL，振蕩1mL，振蕩6將試管下部放入60℃熱水中2min2min7觀察實驗結(jié)果有磚紅色沉淀無磚紅色沉淀結(jié)論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解3、選擇好檢測反應(yīng)物的試劑。在本反應(yīng)中宜選用婓林試劑，不能選用碘液，因為碘液無法檢測蔗糖是否被水解。4、實驗中所用酶的來源不同，則所需最適溫度也不同。若淀粉酶為市售的α淀粉酶，其最適溫度為50～75℃；若淀粉酶來自人體或生物組織，則最適溫度為37℃左右。注意事項1、做好本實驗的關(guān)鍵是蔗糖的純度和新鮮程度。如果其中混有少量的葡萄糖或果糖，或蔗糖放置久了受細(xì)菌作用部分分解成單糖，則與斐林試劑共熱時能生成磚紅色沉淀，使人產(chǎn)生錯覺。2、制備的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷卻后才能使用，因為溫度過高會使酶活性降低，甚至失去催化能力。3、酶的催化作用實驗探究實驗設(shè)計思路：

實驗組：底物＋相應(yīng)酶液→底物是否被分解。對照組：底物＋等量蒸餾水→底物不被分解。實驗結(jié)果分析：

根據(jù)底物性質(zhì)利用相應(yīng)試劑檢測，若底物被分解，則證明酶具有催化作用，否則不具有催化作用。實驗變量：

自變量：是相應(yīng)酶液的有無因變量：是底物是否被分解。4、酶的高效性實驗探究實驗設(shè)計思路：

對照組：反應(yīng)物+無機(jī)催化劑→底物分解速度。實驗組：反應(yīng)物+等量酶溶液→底物分解速度。自變量：是無機(jī)催化劑和酶因變量：是底物分解速度。實驗變量：

5、酶的專一性實驗探究該實驗探究中的自變量可以是不同反應(yīng)物，也可以是不同酶溶液，因變量是反應(yīng)物是否被分解。設(shè)計思路一:換反應(yīng)物不換酶實驗組：反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液→反應(yīng)物被分解。對照組：另一反應(yīng)物+等量的相同酶溶液→反應(yīng)物不被分解。

設(shè)計思路二：換酶不換反應(yīng)物實驗組：反應(yīng)物+相應(yīng)酶溶液→反應(yīng)物被分解；對照組：相同反應(yīng)物+等量另一種酶溶液→反應(yīng)物不被分解。（一）酶具有高效性通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道酶具有高效性。大量的實驗數(shù)據(jù)表明，酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107—1013倍。二酶的特性：表示酶高效性的曲線abc酶的作用特性：注意：酶的高效性是和無機(jī)催化劑相比較來說的，故圖中只有a、b曲線比較才可說明酶催化的高效性，a、c曲線對比只能說明酶具有催化作用。產(chǎn)物每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的專一性是分不開的。（二）酶具有專一性表示酶專一性的圖解①圖中A表示酶，B表示被催化的底物，E、F表示B分解后的物質(zhì)，C、D表示不能被該酶催化的物質(zhì)。②酶和被催化的底物分子都有特定的空間結(jié)構(gòu)。表示酶專一性的曲線(1)在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應(yīng)(2)在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。與許多無機(jī)催化劑相比，酶作用的條件？酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低，甚至變性失活。

酶的作用特性：（三）作用條件較溫和四影響酶促反應(yīng)速率的因素1.酶活性對反應(yīng)速率的影響溫度、PH值、及無機(jī)離子、重金屬鹽等，可通過影響酶的活性影響反應(yīng)速率影響酶活性的曲線解讀溫度和pH值影響低溫：抑制高溫：失活過酸：失活過堿：失活(1)縱坐標(biāo)為反應(yīng)物剩余量，剩的越多，生成物越少，反應(yīng)速率越慢。(2)pH＝7時，反應(yīng)物剩余量最少，反應(yīng)速率最快(3)當(dāng)pH改變時，最適溫度保持不變。

2.底物濃度和酶濃度——通過影響底物和酶的接觸幾率而影響反應(yīng)速率例4．下圖為不同條件下同種酶促反應(yīng)速度的變化曲線，下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．影響AB段反應(yīng)速度的主要因素是底物的濃度B．影響B(tài)C段反應(yīng)速度的主要限制因子是酶量C．溫度導(dǎo)致酶促反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的速度不同D．曲線Ⅰ顯示，該酶促反應(yīng)的最適溫度為37℃D

(2011·新課標(biāo))甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如下圖所示。下列分析錯誤的是(

)A．甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B．甲酶不可能是具有催化功能的RNAC．乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D．乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變38例5B科學(xué)探究步驟提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果表達(dá)與交流（溫度/pH會影響酶的活性嗎？）（溫度/pH會影響酶的活性）（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果…）（按預(yù)定方案進(jìn)行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）6.影響酶活性的因素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液，熱水，冰塊，碘液。試管、量筒、燒杯、滴管、試管夾、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計、火柴。材料用具

2、選擇淀粉酶還是H2O2酶作為實驗材料？T,三組，高溫，低溫和常溫！1、自變量是什么？我要設(shè)計幾組實驗？選擇幾個溫度？淀粉酶。因為H2O2受溫度影響也會分解3、觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？能否用斐林試劑？碘液，看是否變藍(lán)及藍(lán)色深淺探究溫度對酶活性的影響不能，因為因為還原糖的檢測要水浴加熱。本實驗要嚴(yán)格控制溫度。實驗的變量分析

自變量:因變量：無關(guān)變量：溫度；淀粉分解量的多少（用是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色深淺表示）淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH、反應(yīng)時間、反應(yīng)的程序、反應(yīng)變量的檢測方法等探究溫度對淀粉酶活性的影響實驗原理：①②溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。步驟項目試管123

1

2

3

4

5

變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)溫度對酶活性的影響實驗分析

1、第2步和第3步順序決不可以顛倒2、本實驗不能選用斐林試劑。因為斐林試劑與還原糖只有在加熱的條件下才有磚紅色沉淀生成，而該實驗需嚴(yán)格控制不同溫度溫度條件淀粉溶液淀粉酶溶液保持5min后加碘實驗現(xiàn)象2ml

2ml2ml冰塊

60oC沸水1ml1ml1ml1滴1滴1滴？在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的遭到破壞而失去。每種酶都有自己的低活性最適溫度空間結(jié)構(gòu)胃:胃蛋白酶,pH:1.5—2.2小腸:小腸液中的腸肽酶和胰液中的各種酶,pH:8—9常見酶的最適PH口腔：唾液淀粉酶，PH=6.8；探究PH對過氧化氫酶活性的影響②pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗氧氣生成量的多少。實驗原理：

①H2O2H2O＋O2H2O2酶材料用具：

新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液，體積分?jǐn)?shù)為3％的過氧化氫溶液。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的HCl溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的NaOH溶液，蒸餾水。試管，量筒，滴管，試管架，酒精燈，pH試紙，衛(wèi)生香，火柴。序號操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的新鮮肝臟研磨液1mL1mL1mL2注入等量的不同pH值的溶液1mL蒸餾水1mLNaOH溶液1mLHCl溶液3注入等量的過氧化氫溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生結(jié)論PH能影響酶的活性過氧化氫酶在最適合的pH下，酶的活性

最高空間結(jié)構(gòu)在過酸過堿的條件下，都會使酶的遭到破壞而失去?；钚浴镉绊懨复俜磻?yīng)速率的因素：1、溫度

二、酶的濃度：在底物充足，其他條件適宜，反應(yīng)速率與酶濃度成正比。三、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pH一：酶活性例6.下列A、B、C三圖依次表示酶濃度一定時，反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。請據(jù)圖回答下列問題：（1）圖A中，反應(yīng)速率處于a點時的限制因素是

；反應(yīng)速率處于b點時不能再增大，限制因素可能是

。（2）圖B中，c點所對應(yīng)的溫度是

。（3）B中，c點到d點曲線急劇下降，其原因是

。（4）將裝有酶和反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12℃和75℃水浴鍋內(nèi)，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管反應(yīng)分別應(yīng)為：甲

，乙

。（5）如圖C，將裝有酶和反應(yīng)物的甲、乙兩支試管的pH分別由2逐漸調(diào)整到6、12逐漸調(diào)整到6，反應(yīng)速率變化？甲

，乙

。反應(yīng)物濃度反應(yīng)體系中酶的數(shù)量酶反應(yīng)的最適溫度溫度升高使酶活性下降速率加快無催化反應(yīng)無催化反應(yīng)無催化反應(yīng)1例7、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（）

A.大多數(shù)酶石油或細(xì)胞產(chǎn)生的

B.大多數(shù)酶是生物催化劑

C.大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)

D.大多數(shù)酶的基本組成單位是多肽例8、酶的基本組成單位是（）

A.氨基酸B.核苷酸